MATLAB实现基于移动立方体算法的三维医学图像重建系统

资 源 简 介

本MATLAB项目运用经典的移动立方体(Marching Cubes)算法，能够批量导入断层图像序列，自动构建平滑三维网格模型。系统提供交互式可视化操作，支持模型旋转、缩放和剖面查看，为医学图像处理提供完整的三维重建解决方案。

详 情 说 明

基于移动立方体算法的断层图像三维重建系统

项目介绍

本系统是一个基于经典移动立方体(Marching Cubes)算法的三维医学图像重建平台。系统能够处理二维断层图像序列，自动提取等值面并构建平滑的三维网格模型，提供可视化交互操作和重建质量评估功能。适用于医学影像分析、三维建模研究及相关临床辅助应用。

功能特性

• 批量图像导入: 支持DICOM标准医学格式及PNG/JPG通用格式的二维断层图像序列导入
• 智能等值面提取: 采用移动立方体算法自动提取生物组织等值面
• 三维网格优化: 提供网格平滑处理和简化优化功能
• 交互式可视化: 支持模型旋转、缩放、平移等交互操作
• 剖面分析: 可实时查看任意截面的剖面图
• 质量评估: 自动生成重建质量报告，包含顶点数量、面片数量、重建误差等统计指标
• 模型导出: 输出标准STL格式三维网格文件

使用方法

1. 准备图像序列: 确保输入为连续切片图像（建议不少于50层），层厚一致，分辨率建议512×512及以上
2. 参数设置: 根据需要调整等值面阈值、平滑度参数和网格简化比例
3. 执行重建: 启动重建流程，系统将自动处理图像序列并生成三维模型
4. 结果查看: 在交互窗口中查看三维模型，使用鼠标进行操作或查看剖面
5. 导出结果: 保存STL模型文件和质量评估报告

系统要求

• 操作系统: Windows 10/11, macOS 10.14+, 或主流Linux发行版
• 内存: 最低8GB RAM（处理大型序列建议16GB以上）
• 存储空间: 至少2GB可用磁盘空间
• 软件环境: MATLAB R2020a或更高版本
• 显卡: 支持OpenGL 3.3及以上（用于三维可视化）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，包括图像序列的读取与预处理、移动立方体算法的等值面提取计算、三维网格模型的生成与优化处理、交互式可视化界面的创建与渲染、剖面分析功能的实现以及结果文件的导出与质量评估报告生成。该文件作为系统的总控入口，协调各功能模块的协同工作。